Чтобы не нанимать мастера по сварочным работам, имеет смысл самостоятельно обучиться этому нелегкому ремеслу. Для начала следует набраться опыта при работе с деталями из простой стали, поскольку труднее всего заварить медь, титан и алюминий. Однако не стоит забывать про чугунные изделия, которые широко распространены в быту (например, сантехнические детали и канализационные трубы). Приходится часто проводить работы с данным металлом, поэтому в статье будет подробно описано, какими электродами можно варить чугун.
Основные правила
В этом деле главное — соблюдение техники безопасности и профессиональных рекомендаций. Домашним умельцам необходимо изучить следующие распространенные сложности и проблемы, связанные с проведением сварочных работ с чугунными изделиями, а именно:
- если будут не соблюдены температурные режимы, то возможно перекаливание сплава, что может привести к образованию пор и появлению напряжения в швах;
- сварочные работы рекомендуется проводить в нижнем положении;
- необходимо аккуратно работать с этим сплавом, иначе в итоге получится хрупкое соединение;
- на деталях могут появиться дефекты (например, трещины), если процессы охлаждения и нагревания были слишком быстрыми или неравномерными;
- если необходимо проводить сварочные работы с несколькими неоднородными элементами, следует учитывать технические параметры обоих сплавов.
Когда возникает вопрос о том, какими электродами варить чугун со сталью, то лучше всего использовать электроды марки ЦЧ-4. Основная загвоздка в проведении подобных работ заключается в том, что необходимо будет применять графитовую подложку, чтобы избежать вытекания чугуна.
Сделать надежное соединение деталей можно и в домашних условиях, однако главное — правильно подготовить поверхность изделия и проводить сварочные работы с учетом технических характеристик чугуна. Самоучкам не стоит забывать: режим сварки и вид электрода — это не менее важные нюансы, учесть которые необходимо до начала проведения работ.
Виды чугуна
Это сплав железа и углерода, в состав которого входят специальные добавки. От процента примесей (кремния, фосфора, серы, хрома и других веществ) зависит вид чугуна. Некоторые сплавы поддаются сварочным работам, однако при этом придется применять электроды с определенными техническими показателями. Следует подробно описать особенности каждого вида:
- Белый чугун имеет высокий показатель твердости, а весь углерод в нем находится в виде цементита.
- Хорошо поддается обработке серый сплав, в котором углерод присутствует в виде графита. Благодаря высоким техническим параметрам материал используют для литья. У неопытных сварщиков может возникнуть вопрос о том, каким электродом варить чугун серый. Мастера советуют в таком случае применять расходные материалы ОЗЧ-2, МНЧ-2 и ОЗЖН-2.
- Ковкий чугун получается в результате термообработки готового белого сплава. Такой вид металла применяется для создания автомобилей и сельскохозяйственной техники. Если возникает вопрос, каким электродом варить чугун с железом, то ответ таков: следует использовать Zeller 866. Помимо этого, можно применять ЦЧ-4.
- Половинчатый чугун используют для создания деталей, которые будут постоянно находиться в эксплуатации.
- Высокопрочный сплав применяют в машиностроении и для изготовления газо- и нефтепроводов.
Какими электродами варить чугун и сталь без предварительного нагрева? Профессионалы заявляют, что для этого можно использовать расходники Zeller 888 и Zeller 855.
Способы сварки
Работы ведутся с использованием разных методов, для каждого из которых присуще определенные преимущества и недостатки. Специалисты выделили три основных способа сварки чугунных деталей:
- Горячий метод, специфика которого заключается в том, что сплав необходимо изначально прогреть при температуре 500-600 °С. Для создания швов применяются электроды ОМЧ-1, диаметр которых составляет 8-16 мм.
- Использование инертного газа — способ, применяют который для ремонта чугунных труб и автомобильных деталей. Помимо этого, метод подходит в случае, когда требуется сварить неоднородные металлы.
- Сварка чугуна электродом в домашних условиях — осуществимое действие, при котором рекомендуется применять холодный способ, поскольку не надо будет нагревать рабочие изделия.
Домашним умельцам следует изучить состав чугуна и его технические свойства. Специалисты утверждают: легче работать с серым сплавом.
Подготовка деталей
Если начальные мероприятия по очистке изделия прошли успешно, то сварное соединение будет проще сделать качественным. Подготавливать детали следует в таком порядке:
- Очистить поверхность изделия от пыли и мусора.
- Обезжирить конструкцию с помощью растворителя.
- Использование подкладок — важное условие, если приходится проводить работы с тонким чугуном.
- Разделка кромок выполняется перед соединением толстостенных деталей, в этом случае используется напильник или болгарка;
- Перед тем как начинать сварочные работы, трещины на изделиях надо вырезать, а концы закруглить.
Популярные электроды
Выше уже были упомянутые некоторые расходные материалы для выполнения сварочных работ. К основным маркам электродов по чугуну относятся следующие:
- ОЗЧ-4;
- ОЗЖН-1;
- ЦЧ-4;
- ОК 92.18;
- ОЗЧ-2.
Каким электродом варить чугун к металлу? Из упомянутого списка для этих целей применяется расходник марки ЦЧ-4.
Холодная сварка: ключевые принципы
Для начала необходимо приобрести оборудование и специальные электроды, содержащие никель или медь. Главная сложность при выполнении сварочных работ заключается в том, что на участке наложения шва увеличивается хрупкость чугуна, поскольку сплав подвергается чрезмерной закалке. Какими электродами варить чугун электросваркой? Существует множество стержней, но специалисты рекомендуют такие отечественные марки:
- ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6 — электроды с медным наконечником, который обработан железным порошком.
- Железно-никелевые стержни ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, которые используют для сварки чугуна постоянным током.
- Расходники марки МНЧ-2 — оптимальный вариант для выполнения сварочных работ, но у них есть один недостаток — высокая стоимость. Производитель применят для стрежня сплавы металлов из меди, марганца, железа и никеля.
Но самоучки все равно могут задаваться вопросом о том, каким электродом варить чугун с помощью электросварки лучше всего, на что можно ответить: рекомендуется использовать МНЧ-2, поскольку с помощью этих расходников можно сделать качественный шов. Помимо этого, подобное соединение будет защищено от негативного влияния агрессивных сред и горячих газов.
Электроды для горячей сварки
Мастера применяют разные температуры нагрева соединительных швов:
- от 500 до 600 °С — горячая сварка;
- 300-400 °С — полугорячая;
- 150-200 °С — теплая.
Но чугун — это железо, которое при сильном нагреве меняет свою структуру, так что нельзя нагревать сплав свыше 650 °С. К тому же изделие должно остывать постепенно. Каким электродом варить чугун? Рекомендуется использовать расходные материалы марки ЦЧ-4, если работы ведутся по технологии горячей сварки, а ОК 92.18 — при теплой температуре.
Электроды для сварки стали и чугуна
Для соединения изделий из неоднородных металлов применяются расходные материалы марки ЦЧ-4. Необходимо соблюдать все технические требования холодной и горячей сварки. Такими электродами можно легко устранить дефекты. Помимо этого, такие расходные материалы применяются, если необходимо наложить несколько слоев, чтобы подготовить деталь для последующих сварочных работ.
Какими электродами варить чугун со сталью? ZELLER 855 и Ficast NiFe — вот популярные марки расходных материалов для сварочных работ, с помощью которых мастера соединяют разные виды сплавов. Если материалы не были предварительно очищены и обработаны — это не проблема, поскольку профессионалы могут работать в этом случае с неподготовленными изделиями.
Принципы сварки стали и чугуна
Первое, что надо сделать — подготовить два неоднородных металла. Придется потратить немало времени, чтобы зачистить до блеска место сваривания с помощью наждачной бумаги или стальной щетки. Чугун — это пористый металл, в который глубоко проникают жиры и масла, поэтому рекомендуется тщательно очистить загрязненные места.
Следует перейти к сварочному процессу: так, если напряжение сварочного аппарата - не более 54 В, то работы необходимо вести с использованием постоянного тока обратной полярности. В ином случае необходимо применять переменный ток. Чтобы не произошло сильного расширения в месте сваривания, оба металла нагревают до температуры около 600 °С. Однако и при охлаждении сварной шов может потрескаться, поэтому необходимо аккуратно и внимательно выполнять начальные работы.
Если приходится варить толстостенные детали, то придется следовать иной инструкции. В этом случае не понадобится делать подогрев, поскольку два неоднородных металла можно будет приварить с помощью небольших валиков, длина каждого из которых должна составлять не более 2,5 мм. Это сложный процесс, при котором герметичность шва не важна. При этой технологии каждый валик требуется накладывать на другой, предварительно остывший. Такой сварной шов, даже выполненный мастером, получится крайне хрупким.
Неплавящиеся электроды
Чугунные заготовки можно соединить с помощью угольных, графитовых и вольфрамовых электродов. Главное — подобрать присадочный элемент, в роли которого могут выступать стальные, медные, чугунные и алюминиевые стержни. Сварочные процесс проводится посредством инертного газа либо бура (флюса). Как правило, опытные сварщики используют вольфрамовые расходные материалы с никелевой присадкой.
Применение электродов УОНИ
В особых случаях во время сварочных работ с чугунными изделиями используют медно-стальные расходники. Чтобы сделать такие электроды, необходимо накрутить на УОНИ 13/45 медную проволоку, толщина которой составляет от 1,5 до 2 мм. Главное, чтобы ее масса превышала в 5 раз вес металлического стрежня. Если возникает вопрос о том, каким электродом варить чугун, то можно смело использовать УОНИ.
Добиться лучших результатов можно, если применять УОНИ-13/55. Однако, в этом случае главное — это не допустить перегрева чугунной детали, поскольку из-за этого могут появиться трещины на сварочном шве. Помимо этого, необходимо следить за тем, чтобы металл сильно не прогревался возле соединяемого участка.
Немецкие электроды
В Германии производят качественные электроды по чугуну, которые получили широкое распространение в России. К примеру, сюда относится марка UTP 86 FN и присадочный нержавеющий пруток UTP A68 HH. Немецкая компания UTP Schweissmaterial делает никелевые электроды, которые подходят для сварочных работ с чугуном. Сварщик сделает качественные и устойчивые к растрескиванию швы.
Capilla 41 — электроды от другой немецкой компании, с помощью которых ведутся работы по технологии горячей сварки. Если выбран холодный метод, то лучше приобрести Capilla 43.
Позаботились производители и о людях, которые интересуются тем, каким электродом варить чугун со сталью. Специалисты советуют покупать угольные изделия от компании TEAM BINZEL, поскольку они производят расходные материалы, с помощью которых ведутся работы со многими видами металлов (например, медью и нержавейкой).
В заключение
Каждый опытный или начинающий сварщик вправе сам решить, каким электродом лучше варить чугун, поскольку на строительном рынке имеется большой выбор подобных материалов. В этом деле главное — правильно подобрать электрод. В статье были приведены популярные марки материалов, с помощью которых мастера делают сварные швы на чугунных изделиях. К тому же, если к делу приступает опытный сварщик, подобные работы можно вести с разными видами металлов.
Если ответственно отнестись к описанным правилам и рекомендациям, то получится технически правильно сварить чугунные изделия.
